IEC TS 635282025 多媒体系统 触觉 触觉刺激描述符标准立项发展报告

多媒体系统触觉触觉刺激描述符标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MultimediaSystems-Haptics-HapticsStimuliDescriptors摘要随着虚拟现实、增强现实、远程操控、智能终端及人机交互技术的迅猛发展，触觉（Haptics）作为继视觉、听觉之后的"第三感官通道"，正逐步成为多媒体系统不可或缺的信息呈现维度。然而，由于缺乏统一、规范的触觉刺激描述标准，不同设备、不同平台之间的触觉信息难以实现互操作与共享，严重制约了触觉技术的规模化应用与产业化进程。在此背景下，国际电工委员会（IEC）正式发布IECTS63528:2025《多媒体系统触觉触觉刺激描述符》技术规范。该标准界定了触觉刺激描述符的概念框架、数据模型、编码规则及交互协议，旨在为触觉信息的标准化描述、传输与再现提供统一技术依据。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容及其产业应用价值，并对未来触觉标准化发展方向进行了展望。报告指出，IECTS63528:2025的发布填补了国际触觉标准化领域的关键空白，对于推动触觉技术在多媒体、通信、医疗、教育及娱乐等领域的深度应用具有重要的里程碑意义。关键词：触觉刺激描述符；多媒体系统；国际电工委员会；人机交互；触觉编码；标准化；互操作性Keywords:HapticsStimuliDescriptors;MultimediaSystems;IEC;Human-ComputerInteraction;HapticCoding;Standardization;Interoperability1.引言1.1研究背景人类通过感官系统感知外部世界，其中触觉是获取物体质地、温度、形状、振动等物理属性最为直接的途径。近年来，随着触觉反馈技术在智能手机、游戏手柄、可穿戴设备、虚拟仿真系统及远程医疗等领域的广泛应用，触觉信息已成为多媒体内容的重要组成部分。然而，当前触觉技术在数据格式、描述方法、传输协议及再现机制等方面存在显著的碎片化问题——不同厂商的触觉设备采用各自专有的数据格式，导致触觉内容无法跨平台、跨设备复用与共享，严重阻碍了触觉产业的规模化发展。1.2标准立项的必要性触觉刺激描述符（HapticsStimuliDescriptors）是描述触觉刺激信号特征参数的结构化数据单元，涵盖振动频率、振幅、波形、持续时间、空间分布、温度变化及力反馈等关键属性。建立统一的触觉刺激描述符标准，具有以下重要战略意义：1.实现互操作性：统一的描述符标准可使不同品牌、不同类型的触觉设备对同一触觉内容进行一致的解析与再现，从而实现跨平台触觉信息共享。2.降低开发成本：标准化描述符可避免重复开发，使内容创作者一次生成、多处应用，大幅降低触觉内容的制作成本。3.促进行业规范化：为触觉设备制造商提供统一的技术规范，有利于产品品质评估与市场准入管理。4.推动应用创新：为触觉技术在远程教育、虚拟医疗、无障碍信息传播等创新应用领域提供标准基础。1.3国际标准化背景国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）是全球最具权威性的国际标准化组织之一，其下设的技术委员会TC100（音频、视频及多媒体系统与设备）长期致力于多媒体系统相关国际标准的制定工作。面对触觉技术日益增长的市场需求，TC100于2022年正式启动触觉刺激描述符预研项目，经过多轮国际研讨与技术论证，最终形成IECTS63528:2025技术规范。该标准由国际电工委员会于2025年6月26日正式发布，分类号为"多媒体系统和电话会议设备"（TC100领域），标准状态为现行有效，正式文件语言为英语。2.标准编制过程2.1预研阶段（2021—2022年）IECTC100在2021年全体会议上正式提出触觉标准化战略动议。会议决议成立触觉专项工作组（Ad-HocGroup,AHG），由来自中国、韩国、日本、德国、美国等国家的标准化专家组成，负责开展触觉技术现状调研和标准需求分析。预研工作历时约18个月，系统梳理了全球触觉技术专利布局、产业应用及现有标准化成果，最终形成预研报告并提交TC100审议。2.2立项与草案编制阶段（2023—2024年）经预研论证，TC100于2023年正式批准设立"触觉刺激描述符"标准制定项目（ProjectInitiationNumber:PWI100-XX），并组建项目组（ProjectTeam,PT）。项目组广泛吸纳了来自触觉设备制造商、内容提供商、科研机构及测试认证机构的代表参与。草案编制过程中，项目组充分参考了IEEE1918.1.1（触觉通信）、ISO9241-910（触觉人机交互）及ITU-TP.1800等已有标准成果，力求在保持技术兼容性的基础上实现创新突破。2.3意见征集与修改阶段（2024—2025年）草案完成后，IEC面向各国家委员会（NationalCommittee）及liaison组织广泛征集意见。据统计，共收到来自17个国家及多个国际组织的修改意见逾200条。项目组先后召开6次国际视频研讨会和3次面对面工作会议，逐条审议反馈意见，对标准文本进行了多轮修订完善，最终于2025年初形成最终草案（FDIS）。2.4标准发布2025年6月26日，IEC正式发布IECTS63528:2025《多媒体系统触觉触觉刺激描述符》。该标准以技术规范（TechnicalSpecification,TS）形式出版，文件格式为电子版加密PDF，正式语言为英语。3.标准核心技术内容3.1标准范围与定位IECTS63528:2025界定了多媒体系统环境下触觉刺激描述符的基本框架、数据格式、语义定义及交互接口要求，适用于各类具有触觉呈现功能的多媒体系统，包括但不限于虚拟现实设备、增强现实设备、移动智能终端、游戏设备、可穿戴触觉设备及远程操控系统。该标准着重解决触觉"信息——描述——传输——再现"全链路中的规范化问题，为触觉内容从创作到呈现提供统一的技术语言。3.2标准框架体系IECTS63528:2025的标准框架体系涵盖以下8个技术维度：|维度|技术内容||------|----------||概念模型|定义触觉刺激描述符的语义结构和层级关系||数据模型|基于XML/JSON模式定义描述符的数据结构||编码规则|统一触觉刺激参数的编码方式，支持二进制和文本编码||描述维度|涵盖振动、力反馈、温度、纹理、形变等刺激维度||时间语义|定义刺激的时间属性（时序、持续时间、同步关系）||空间语义|描述刺激的空间分布（位置、方向、作用区域）||交互协议|规定描述符的传输、解析与设备映射规则||测试评估|明确描述符的一致性测试方法与评估准则|3.3触觉刺激描述符详细设计该标准的核心技术贡献在于定义了一套完整的触觉刺激描述符体系。每一个触觉刺激描述符包含以下核心数据字段：-基础标识字段：描述符编号、版本号、创建者信息；-刺激类型字段：标识刺激类型（振动刺激、压力刺激、温度刺激、纹理刺激等）；-物理参数字段：描述刺激的物理特征（如频率、幅度、波形、占空比、上升时间等）；-时空属性字段：定义刺激的时间序列关系和空间分布特征；-感知属性字段：按感知维度（强度、质感、舒适度等）描述刺激的主观效果；-设备映射字段：提供描述符与具体设备能力之间的映射参数，保证对不同设备的兼容性。3.4技术创新点1.多模态触觉描述框架：首次在同一标准框架内统一涵盖振动、力反馈、温度和纹理等多种触觉刺激类型，实现了多模态触觉信息的统一描述。2.感知与物理双层描述机制：区分物理参数层与感知属性层，使描述符既能精确描述刺激的物理特征，又能反映感知效果。3.设备无关的抽象映射机制：通过抽象映射层实现描述符与具体设备的解耦，增强标准的普适性和设备兼容性。4.可扩展性设计：标准预留了扩展字段和扩展类型的定义机制，便于未来纳入新型触觉刺激类型。4.主要编制单位简介4.1国际电工委员会（IEC）国际电工委员会（IEC）成立于1906年，总部位于瑞士日内瓦，是全球成立最早的国际电工标准化机构，负责电气工程和电子工程领域国际标准的制定与发布。IEC现有正式成员国家委员会80余个，覆盖全球绝大多数经济体，其发布的标准和合格评定体系在全球范围内具有广泛影响力。IEC下设三个认证体系（IECEE、IECEx、IECQ），在全球范围内推动电工电子产品及系统的标准化、合格评定和市场准入工作。在全球标准化治理格局中，IEC与ISO（国际标准化组织）、ITU（国际电信联盟）共同构成世界三大权威国际标准制定机构。截至目前，IEC已发布国际标准和技术规范逾万项，涵盖电力、电子、通信、多媒体、新能源、智能制造等众多领域，为全球技术进步和贸易便利化发挥了不可替代的支撑作用。4.2IECTC100技术委员会负责本标准的TC100（音频、视频及多媒体系统与设备技术委员会）成立于1995年，是IEC体系中规模最大、最为活跃的技术委员会之一。TC100下设多个分技术委员会和工作组，其标准化范围覆盖音频/视频处理、多媒体系统架构、信息存储与检索、数字版权管理、智能终端及人机交互等方向。近年来，TC100高度关注触觉、脑机接口等新型人机交互技术的标准化需求，专门设立了触觉标准工作组（HapticsWG），持续推进触觉标准体系的构建工作。5.标准应用前景与产业价值5.1在虚拟现实与增强现实领域的应用触觉反馈是构建高沉浸感虚拟环境的核心技术之一。VR/AR系统的沉浸式体验不仅需要逼真的视觉和听觉效果，更需要真实的触觉感知作为支撑。IECTS63528:2025的发布，为VR/AR内容的触觉通道提供了统一的描述语言，使触觉内容能够像音视频内容一样被创作、存储、传输和复用，从而大幅提升虚拟体验的真实性和一致性。5.2在远程操控与医疗领域的应用在远程手术、危险环境作业等远程操控场景中，触觉信息的精确传递直接关系到操作的安全性和有效性。通过本标准的描述符机制，远程操控系统可将操作端的触觉信息精确编码并实时传输至远端执行设备，帮助操作人员获得真实的力反馈和触觉感知，提升远程操作的精准度和安全性。特别是在远程医疗、微创手术机器人和灾难救援机器人等领域，该标准的应用有助于克服触觉信息传输中的失真和时延问题。5.3在移动智能终端与消费电子领域的应用当前主流智能手机已普遍配备线性马达等触觉反馈部件，但其触觉效果的描述和生成缺乏统一标准，不同品牌甚至同一品牌不同型号之间的触觉体验差异显著。IECTS63528:2025的发布为终端厂商和内容开发者提供了一套统一的触觉描述与交互语言，使高品质触觉体验得以跨设备一致呈现，同时为终端产品触觉品质的评测提供规范依据，将有力推动移动终端触觉体验的整体升级。5.4在无障碍与辅助技术领域的应用触觉信息也是视障人士获取多媒体信息的重要渠道。通过统一触觉描述符标准，可有效推动触觉图形、触觉导航、触觉警示等信息无障碍服务的标准化建设，有助于消除信息鸿沟，促进信息社会的包容性发展。5.5在测试认证与市场准入领域的应用该标准为触觉设备及触觉内容的测试验证提供了统一的评估框架和指标基准，可用于触觉设备的能力评估、触觉内容的一致性验证及跨设备的兼容性测试，从而为产品质量监管、市场准入管理和消费者权益保护提供技术支持。6.结论与展望6.1标准发布的意义与影响IECTS63528:2025是国际标准化组织在触觉领域发布的首个系统性技术规范，填补了触觉刺激描述标准化领域的国际空白。作为一项基础性、框架性标准，其发布将对全球触觉技术研发、产品制造和应用创新产生深远影响，为触觉产业从"各自为政"走向"互联互通"奠定了坚实的标准基石。从技术发展角度看，该标准建立的描述符框架具有重要的方法论意义——它确立了一种将物理刺激参数与主观感知属性相关联、采用设备无关的抽象层实现广泛兼容的描述范式。这一范式不仅适用于当前已知的触觉刺激类型，也为未来新型触觉形态的纳入预留了充足的扩展空间，展现出良好的前瞻性和包容性。从产业价值角度看，该标准的实施将有效降低触觉内容的生产成本和跨平台分发门槛，加速触觉技术在消费电子、远程交互、教育培训、文化娱乐、医疗健康等领域的商业落地，促进触觉内容生态的繁荣与壮大。随着5G/6G通信、边缘计算和人工智能技术的持续演进，触觉信息的实时传输与智能生成能力将不断提升，触觉标准化的重要性将持续凸显。6.2未来标准化发展方向尽管IECTS63528:2025的发布是触觉标准化进程中的重要里程碑，但触觉标准化工作仍处于起步阶段，仍有多项关键课题亟待推进：1.触觉通信协议标准化：面向实时远程触觉交互场景，建立端到端的触觉通信协议框架，明确QoS参数、传输优先级及同步机制，以保障触觉信息传输的实时性和可靠性。2.触觉内容创作与制作标准：规范触觉内容的创作流程、存储格式和元数据体系，建立触觉内容品质评价指标体系。3.人工智能与触觉的融合标准化：针对AI驱动的触觉内容生成、智能感知与自适应反馈等新兴技术方向，制定相应的技术规范与测试方法。4.跨模态关联标准化：建立触觉与视觉、听觉、嗅觉等多模态信息之间的同步与关联标准，为多模态融合呈现提供统一规范。5.安全性与人因工程标准：制定触觉刺激的安全性阈值和人体舒适度评估指南，防止不当触觉刺激对人体造成伤害。6.3对中国的启示与建议作为IEC的积极成员，中国在触觉标准化领域已展现出良好的参与态势。面对触觉技术快速发展的历史机遇，中国应加快构建具有中国特色的触觉标准化体系，重点从以下方面着力推进：1.深化国际标准参与度：进一步加大在IECTC100触觉工作组中的参与力度，积极贡献中国在触觉算法、设备设计和应用场景方面的技术积累。2.同步推进国家与行业标准制定：在IECTS63528:2025基础上，结合中国产业实际和市场需求，尽快制定相应的国家标准和行业标准，夯实国内触觉产业发展的标准基础。3.依托龙头企业培育产业生态：以标准化为纽带，整合触觉技术研发、产品制造、内容创作和测试认证等产业链环节，构建健康有序的触觉产业生态。6.4结语触觉标准化是推动人机交互技术从"视听时代"迈向"全感时代"的关键基础设施。随着IECTS63528:2025等基础性标准的发布实施，触觉技术将沿着标准化、规范化、产业化的路径持续演进。可以预见，在不久的将来，触觉信息将如同今天的音视频信息一样，在全球范围内实现高效的创作、存储、传输与呈现，为人类构建更加丰富、自然、包容的数字化交互体验。我们期待并相信，IECTS63528:2025作为这一进程中的重要里程碑，必将深刻影响触觉技术乃至整个人机交互技术的发展格局，为智能时代的人们带来更加多元而真实的感知体验。参考文献[1]IECTS63528:2